关于vector push_back()与其他方式读取数据的效率对比

引言：
在读取大量数据（数组）时，使用vector会尽量保证不会炸空间（MLE），但是相比于scanf的读取方式会慢上不少。但到底效率相差有多大，我们将通过对比测试得到结果。

测试数据：利用srand()函数生成1e7的随机数组（x[i] ∈ (0, 115000]），最终结果将是读取这1e7（一千万）的数组所消耗的时间。

测试环境：在Linux虚拟机下测试，利用编译命令：time ./t得到运行时间。

备注：在debug模式下运行，不开任何优化。

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生成数据代码：

#include 
using namespace std;

const int maxn = 10000005, lenth = 115000;

int n, x, y;

int main()
{
    freopen("test.in", "w", stdout);

    cout << maxn << endl;
    srand((unsigned int) time(0));
    for(int i = 0; i != maxn; ++i)
    {
        x = rand()%lenth+1;
        cout << x << endl;
    }

    fclose(stdout);
    return 0;
}

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对比读入：
1.正常使用push_back()读入

for(int i = 0; i != n; ++i)
{
    scanf("%d", &curr);
    q1.push_back(curr);
}

2.每次空间不够时将vector数组增大空间

void test_resize(int a)
{
    if(num == size_2-1)
    {
        q2.resize(size_2 += 10000);
    }
    q2[++num] = a;
    return ;
}

for(int i = 0; i != n; ++i)//main函数中
{
    scanf("%d", &curr);
    test_resize(curr);
}

3.scanf读入

for(int i = 0; i != n; ++i)//main函数中
{
    scanf("%d", &x[i]);
}

4.读入优化

int read()
{
    input = 0;
    a = getchar();  
    while(a < '0' || a > '9')
        a = getchar();
    while(a >= '0' && a <= '9')
    {
        input = input*10+a-'0';
        a = getchar();
    }
    return input;
}
for(int i = 0; i != n; ++i)
{
    x[i] = read();
}

5.读入优化+resize()，再扔入vector数组

void test_resize(int a)
{
    if(num == size_2-1)
    {
        q2.resize(size_2 += 10000);
    }
    q2[++num] = a;
    return ;
}

int read()
{
    input = 0;
    a = getchar();  
    while(a < '0' || a > '9')
        a = getchar();
    while(a >= '0' && a <= '9')
    {
        input = input*10+a-'0';
        a = getchar();
    }
    return input;
}

for(int i = 0; i != n; ++i)
{
    curr = read();
    test_resize(curr);
}

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测试结果：
1.push_back()读入

real    0m2.046s
user    0m1.620s
sys 0m0.428s

2.resize()后再读入

real    0m1.743s
user    0m1.636s
sys 0m0.104s

3.scanf读入

real    0m1.885s
user    0m1.776s
sys 0m0.108s

4.读入优化

real    0m0.996s
user    0m0.948s
sys 0m0.044s

5.读入优化+resize，再扔入vector数组

real    0m1.121s
user    0m1.036s
sys 0m0.084s

读入优化一骑绝尘，读入优化+resize位居第二，scanf和resize大致相当，push_back()最慢。

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结论：
当数据范围很大的时候，建议使用vector的resize(lenth)+读入优化的方式进行读取，这样既最大限度降低了内存的浪费，又保证了不会在读入上花费太久。

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完整测试程序：

#include 
using namespace std;
#define maxn 10000005

vector<int> q1, q2, q3;
int n, curr, num = -1, size_1, size_2;
int x[maxn], input;
char a;

void test_resize(int a)
{
    if(num == size_2-1)
    {
        q2.resize(size_2 += 10000);
    }
    q2[++num] = a;
    return ;
}

int read()
{
    input = 0;
    a = getchar();  
    while(a < '0' || a > '9')
        a = getchar();
    while(a >= '0' && a <= '9')
    {
        input = input*10+a-'0';
        a = getchar();
    }
    return input;
}


int main()
{
    freopen("test.in", "r", stdin);
    scanf("%d", &n);
    for(int i = 0; i != n; ++i)
    {
        //x[i] = read();
        //curr = read();
        //test_resize(curr);
        //scanf("%d", &x[i]);
        //scanf("%d", &curr);
        //test_resize(curr);
        //q3.push_back(curr);
    }
    return 0;
}

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测试自此结束。
箜瑟_qi 2017.04.07 13:55

 

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